[實用新型]一種紅熱磨鍛件在線檢測及熱修磨控制系統

有效

• 申請號: 201720519168.2
• 申請日: 2017-05-11
• 公開（公告）號: CN206732812U
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 劉先勇
• 申請（專利權）人: 四川知覺科技有限公司
• 主分類號: B24B49/02
• 分類號: B24B49/02;B24B49/12;B24B51/00;G01B11/00
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙)51218
• 代理人: 袁英

技術領域

本實用新型涉及鋼管穿孔制坯在線檢測及熱修磨技術領域，具體涉及一種紅熱磨鍛件在線檢測及熱修磨控制系統。

背景技術

就目前而言，高端大口徑厚壁無縫鋼管型材依賴進口，受制于國外供應商的技術封鎖與高價格，其相關產業不堪重負。在工業與信息化部裝備工業司的領導下，“3.6萬噸黑色金屬擠壓機及工藝研究”課題被列入“高檔數控機床與基礎制造裝備”科技重大專項，已于2011年5月完成課題任務驗收，投入批量生產。項目達綱后每年3.6萬噸的生產能力完全可以滿足市場需要，使得進口高端大口徑厚壁無縫鋼管價格每噸由13萬元降到了4萬元左右，每年可以為國家節約數億元的采購資金，取得了良好的社會效益。該項目的完成，打破了國外的技術壟斷，推動了我國重型擠壓裝備和重型擠壓工藝的跨越式發展。但是，進口高端大口徑厚壁無縫鋼管產品價格的大幅降低，給3.6萬噸黑色金屬擠壓機的產業化經營帶來了巨大成本壓力，為此需在課題任務完成的基礎上，以實現“大口徑厚壁無縫鋼管凈近擠壓”為目標，開展配套關鍵技術研究，提升生產效率，降低生產成本，在鋼管價格大幅降低的情況下，繼續保持較好的經濟效益和社會效益。

現有技術的缺點在于：受鋼錠加熱非均勻性、高溫作用下穿孔針強度剛度以及模具本身間隙等因素的影響，熱態擠壓空心坯料的壁厚差是不可避免的現實問題。空心坯的壁厚差決定了鋼管的壁厚差；壁厚差較小時，可以采用后機械加工予以修正；壁厚差較大時，直接導致坯料報廢。冷加工余量過大導致成本增高，坯料報廢則導致重大經濟損失。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種紅熱磨鍛件在線檢測及熱修磨控制系統，實現熱態坯料的現場測量，為修磨控制系統提供改進依據，通過改進，實現對坯料定量精細修磨，縮小紅熱磨鍛件的壁厚差，減少冷加工余量。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種紅熱磨鍛件在線檢測及熱修磨控制系統，包括紅熱磨鍛件在線檢測裝置和熱修磨裝置，所述紅熱磨鍛件在線檢測裝置包括對稱設置的基座一和基座二，所述基座一和基座二之間形成紅熱磨鍛件的檢測空間，所述基座一和基座二共安裝有四個光投影測量頭，四個光投影測量頭形成的測量范圍覆蓋整個紅熱磨鍛件表面，每個光投影測量頭包括一個光柵投影儀和兩個攝像機；

所述熱修磨裝置包括電機帶動的砂輪，所述砂輪安裝在位置可調的轉軸上，所述電機設置有電機功率反饋系統，所述砂輪設置有砂輪位置反饋系統；

還包括控制器，所述攝像機采集的數據傳遞給控制器，所述電機功率反饋系統和砂輪位置反饋系統輸出信息分別連接控制器，所述控制器的輸出端連接電機和砂輪的轉軸控制端連接。

達到的技術效果是：測量頭將預先編碼的數字光柵投射到被測物體表面，同步采集變形條紋圖像；采用穩健的結構光編解碼技術，實現表面各點的高精度立體匹配，進而獲得視場內的稠密三維點云數據。多測量頭依次從不同角度測量，并通過多視自動拼接獲得穿孔坯近完整點云；控制器從點云數據中自動獲取到穿孔坯的內外徑大小、偏心度及端面形狀等信息，提供給修磨控制系統，完成精細自動修磨。

進一步的，所述的四個光投影測量頭其中兩個安裝在基座一上，另外兩個安裝在基座二上。

進一步的，所述的光柵投影儀內置數字光柵編碼器。

進一步的，所述的電機功率反饋系統主要包括電機功率檢測元件，電機功率檢測元件的輸出端與控制器連接。

進一步的，所述的砂輪位置反饋系統主要包括檢測砂輪切入紅熱磨鍛件深度的傳感器，該傳感器的輸出端與控制器連接。

進一步的，還包括圖像處理器和顯示器，所述攝像機的輸出端與圖像處理器連接，所述圖像處理的輸出端與顯示器連接。

本實用新型的有益效果是：和傳統技術相比，本方案通過利用兩個高清工業相機和一個特制投影儀構成一個結構光雙目立體視覺測量系統，實現表面各點的高精度立體匹配，進而獲得視場內的稠密三維點云數據，多測量頭依次從不同角度測量，并通過多視自動拼接獲得穿孔坯近完整點云；龐大點云處理系統對從點云數據中自動獲取到穿孔坯的內外徑大小、偏心度及端面形狀等信息，提供給修磨控制系統，完成精細自動修磨。

附圖說明

圖1是紅熱磨鍛件在線檢測裝置結構示意圖；

圖2是紅熱磨鍛件在線檢測裝置工作原理示意圖；

圖3是熱修磨裝置結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖進一步詳細描述本實用新型的技術方案，但本實用新型的保護范圍不局限于以下所述。

如圖1、圖2、圖3所示，